Refractory cancer treatment with photodynamic immunotherapy using implantable optical devices

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K15503
• Research Institution: National Defense Medical College
• Principal Investigator: 青笹 季文 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 医学教育部医学科専門課程, 講師 (40649034)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 守本 祐司 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 分子生体制御学, 准教授 (10449069) ; 緒方 衝 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 検査部, 講師 (00531435) ; 野呂 拓史 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 外科学, 助教 (10385346) ; 山本 順司 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 外科学, 教授 (40342654) ; 辻本 広紀 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 医療安全・感染対策部, 教授 (80554998)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 光線力学的免疫療法 / 膵臓外科学

Outline of Annual Research Achievements

【目的】膵がんなど深部の難治性悪性腫瘍に対する新しい治療法を開発する。体内に薄膜LEDを埋め込み、光増感剤を投与したのち持続的に低強度光を照射することで光線力学的に免疫を賦活し、腫瘍縮退を誘導することを目指す。
【方法と結果】H28年度では以下の成果が得られた。1.　低強度光照射のための光源デバイスの改良：H27年度に、体部に装着して腫瘍のみに装着できる円形小型LED光源（φ20 mm）（小型光源）を構築したが、①配線が外部に露出しており頻回に断線すること、②動物にいったん装着すると電池交換ができなかったこと、などの理由により光照射を確実に行えているとは言いがたい状況であった。H28年度にはこれらの欠点を改良して、長時間（3日間以上）安定して光照射できるようになった。2.　 腫瘍増殖抑制効果：H27年度に確立した皮下担がんマウスモデル（がん細胞（Colon26）をBALB/cマウスの皮下に移植）に上述の円形小型LED光源を装着して、光増感剤（フォトフリン）を経静脈投与した後、低強度長時間光照射(0.1 mW/cm2, 24 hrs以上)によって誘発される腫瘍増殖抑制効果を検証した。
2-1. 移植腫瘍が単一の場合：腫瘍増殖を抑制した。2-2. 移植腫瘍が2つの場合：片側の腫瘍にのみ光があたるように処置したところ、光が照射された腫瘍の増殖を抑制したが、照射されない腫瘍には腫瘍増殖抑制が見られなかった。
【結論】円形小型LED光源による低強度光長時間照射によるPDTは、照射側の腫瘍を縮退させたが、非照射側の腫瘍の縮退は誘発できなかった。今後、非照射側の腫瘍の縮退は誘発できる条件を探索する。